Metal Ambalaj Nedir By: Anqel* Date: October 30, 2011, 02:45:40 PM
Metal yeryüzü tabakasını oluşturan çeşitli minerallerin işlenerek saflaştırılması sonucunda üretilir. Metaller değişik element ve elementlerin bileşiminden oluşurlar, ve bu elementlerin adı ile anılır. Ambalaj endüstrisinde en çok kullanılan metaller teneke ve alüminyumdur. Günlük hayatımızda sık olarak kullandığımız yağ tenekeleri konserve kutuları ve meşrubat kutuları metal ambalajlara örnek olarak verilebilir. Metallerin geri dönüştürülmesi ile her çeşit metal malzeme üretilebilir [3].
Metal, yılda yaklaşık 2 milyon ton civarında hurda metal toplanarak geri kazanılıyor. Hurda demir/çelik kullanımı bu alandaki en büyük miktarı oluşturuyor. Evsel atıklar arasında ise alüminyum içecek kutuları önemli bir ham madde ve enerji kaynağı. Ecomelt her yıl yaklaşık 5 bin ton içecek kutsunu geri dönüştürüyor. Yaklaşık 5 bin civarında alüminyum kutu ise yurt dışına ihraç ediliyor [3].
Gıda sanayinde kullanılan metal kaplar değişik metallerden veya bunların kombinasyonlarından yapılmaktadır. Bunların bazıları aşağıda verilmiştir
04.03.01. Gıdalarda Kullanılan Metal Ambalajlar
Kalay kaplamalı çelik kaplar (teneke kaplar)
Gıda sanayinde en çok kullanılan ambalaj malzemesi teneke kaplardır. Tenekenin kalınlığı 0,22 – 0,32 mm dir . yüzeyinin kalayla kaplanması suretiyle gıda maddesinin çelikle teması kesilir. Kalay kaplamanın etkinliği şu faktörlere bağlıdır [7].
• Kaplama kalınlığı
• Kaplamanın homojen olması
• Uygulanan kaplama yöntemi
• Çelik tabakanın bileşimi gıdanın çeşidi
Lakla kaplı çelik kaplar
Koyu renkli gıda maddeleri (vişne, üzüm v.s. ) teneke kaplara konduğu zaman bir süre sonra renkte ağarma görülür.Bu kalayın renk maddelerini etkilemesinin bir sonucudur. Ayrıca sterilizasyon sırasında gıda maddesinde bulunan kükürt , tenekedeki çelik ile FeS (demir sülfür) meydana getirerek renkte kararma olmaktadır. Asit gıdalar (turşu gibi ) tenekede korozyona neden olabilirler. Bu durum tenekedeki kalayın üzerini organik maddelerden oluşan ve lak denen bir madde ile kaplamakla büyük ölçüde önlenebilir. Tenekelerin kaplanmasında kullanılan laklar 5 ayrı grup altında toplanabilir [7].
• Oleoresin (yağlı reçine ) lakları
• Fenolik (phenolik ) laklar
• Vinil (vinyl )laklar
• Epoksi (epoxy ) laklar
• Akrilin (acrylic )laklar
Tablo 5 incelendiğinde değişik gıda ürünlerinde kullanılan lak tipleri ve tipik kullanım alanları görülebilir.
Tablo 5. Gıda ürünlerinde kullanılan lak tipleri ve tipik kullanımları
Kaplama
Tipik kullanımları
Tip
Meyve lakı
Koyu renkli çilek, kiraz ve diğer metal tuzlarından korunması gereken meyveler
Oleoresinli laklar
C lakı (C.enamel )
Mısır, bezelye ve diğer kükürt içeren ürünler ve bazı deniz ürünler
Süspansiyon halde ZnO içeren oleoresinli laklar
Sitrüs lakı
Sitrüs ürünleri ve konsantratları
Modifiye oleorisin lakları
Deniz ürünleri lakı
Balık ürünleri
Fenolik laklar
Et ürünleri lakı
Et ve muhtelif özel ürünler
Aluminyum pigmentli modifiye eponlar
Süt ürünleri lakı
Süt ve süt ürünleri , yumurta
Eponlar
Gazsız içecekler lakı
Sebze suları , renkli meyve suları , korrozif meyveler , gazsız içecekler
Altta oleorisin üstte vinil olmak üzere iki katlı
Bira lakı
Bira ve gazlı içecekler
Altta olearisin veya polibutadien üstte vinil olmak üzere iki katlı
Krom kaplamalı çelik kaplar
Çelik üzerine kalaydan başka da kaplama maddeleri kullanılabilir. Bunların başında krom ve krom oksit gelir. Hatta krom oksit üzerine yeniden gıdaya uygun bir başka kaplama maddesi de kullanılabilmektedir. Bu kaplamalar kalaydan çok daha incedir (4 – 860 mg /m2) ,fakat koruyuculuğu aynıdır. Kalaysız çelik kaplar ,bira ve gazlı içeceklerin kutulanmasında ve şişe kapsüllerinde geniş oranda kullanılırlar [7].
Aluminyum kaplamalı çelik kaplar
Aluminyum kuvvetli vakum altında buharlaştırılarak çelik levha üzerine kaplanır. Aluminyum kaplama kalınlığı yaklaşık 0,76 mikrondur [7].
Aluminyum kaplar
Metal kutu materyali olarak çelikten başka son zamanlarda aluminyum da fazlaca kullanım alanı bulmuştur. Aluminyum hava koşullarına karşı daha dayanıklıdır , hafiftir ve kolay şekillendirilir [7].
Ancak asitlere karşı hassas olması nedeni ile aynı kalınlıktaki kalaylı çeliğe kıyasla daha dayanıksızdır ve en öneklisi de lehimlenmesi zordur [7].
Alüminyumun Ambalajlamada Kullanılması
Gıda sanayinde alüminyumun kullanımı son 25 yılda oldukça yaygınlaştırılmıştır.Alüminyumun tercih edilme nedenlerini sıralayacak olursak [11];
-Mikroorganizma içermemesi
-Buhar ve gaz geçirgenliğinin olmaması, dolayısıyla paketlenen gıda maddelerinin nemlenmemesini, su kaybının önlenmesini sağlanır.
-Yağ ve yağlı maddelere yapışmaması sebebiyle yağ endüstrisinde tercih edilmesi
-Değişik dalga boylarındaki ışınları yansıtarak ışın etkisiyle maddelerin bozulmasını önlemesi
-Kolayca boyanabilmesi
-Tenekeyle karşılaştırıldığında daha hafif, şekillenebilir olmaları sebebiyle
tercih edilirler.
Ancak bu anlatılanların yanında dezavantajlara sahiptirler.
-Fiziksel etmenlere karşı dayanıksız oluşları
-Korozyona uğramaları ve paslanmaları
-20 mm den ince olduklarında oksijen ve su buharını geçirebilmeleri
-Pahalı bir metal olmaları
-Sağlık açısından zararlı olmaları
-Geri kazanımlarının ekonomik olmaması
sebeplerinden son yıllarda çelik olanları tercih edilmeye başlanmıştır.
Alüminyum Ambalajların Kullanılma Şekilleri
Başlıca kullanım şekillerini sıralayacak olursak [11];
-Kutu, tüp, tava, tepsi ve fıçılar:Gıda sanayinde et konserveleri, meyve suyu ve konsantreleri, alkollü içeceklerin ambalajlanmasında kullanılır
-Alüminyum folyolar:Alüminyum folyodan şekil verilmiş paket kapları veya torbalar, poşet tarzında paketlerde kullanılırlar.
-Şekil verilmiş paket kapları:
-Alüminyum folyodan torba, poşet tarzında paketler
-Metalize filmler.
04.03.02. Metal Ambalaj Materyallerinin Geri Dönüşümü
Metal ambalajlar belirli özelliklerine ve tiplerine göre ( manyetik özellik v.b.) merkezi katı atık ayırma sisteminde ayrılır (Şekil 8 ).
Çelik
Kalayla kaplanmış ve kaplanmamış çelikler olarak gruplandırılır. Bunlar magnetik ve magnetik olmayan fraksiyonla ayrılırlar. Magnetik fraksiyonda çelik, büyük elektromagnetik dalgalarla çöpten ayrılır. Magnetik olmayan fraksiyonda, hava ve su kullanılarak düşük yoğunluklu ametal forma veya yüksek yoğunluklu fraksiyon olan çinko, alüminyum ve bakıra dönüştürülürler (Şekil 9).
Kalaylanmış kutular geri dönüşüm prosesinden geçerken mutlaka kalay kısmı ayrılmalıdır. Çünkü %0.01 kadar kalay bile kalsa çelikte lekeler oluşacaktır ve işlemede zorluk çıkacaktır. Kalayı da sıcak kostik çözeltisi ve oksidantlarla muameleederek çelik malzemeden ayırırız [7].
Alüminyum
Diğer atıkların da bulunduğu çöplerden alüminyum malzemeleri ayırırken ‘eddy-current’ denilen akımla döndürme prosesi uygulanır. Eddy-current ayırıcı elektromagnetik bir alan oluşturur ve çöpler bu alandan geçerken alüminyum ve demir içermeyen metal malzemeler burada bir hareket kazanırlar ve böylece de dışarı atılarak ayrılmış olurlar. Daha sonra da tekrar kullanımını sağlamak için işlenecekleri yerlere gönderilirler [4].
04.03.02.01. Alüminyum ambalaj atıklarından ısı enerjisi eldesi
Alüminyum ambalaj atıkları günlük hayatımızda sigara paketi yaldızı, uzun ömürlü süt ambalajı, çeşitli çikolata, hazır gıda, vb paketlenmiş ürünlerin kullanımı sonunda "çöp" kutularında birikir [12].
Avrupa'da her sene yaklaşık bir milyon ton alüminyum ambalaj sektöründe kullanılıyor. Bu miktarın %60'ını meşrubat kutusu (can) ve kaplar gibi sert veya yarı-sert ambalajlar oluştururken, %40'ını da ensnek (flexible) ambalaj olarak tanımlayabileceğimiz, alüminyum folyo ile kağıt veya plastik folyonun birleşiminden oluşan ambalaj tipi oluşturuyor [12].
Ambalaj atıkları iki yol ile ekonomiye geri kazandırılabilir: 1) Geri Dönüşüm (recycling), veya 2) Enerji kaynağı olarak kullanmak.
Geri Dönüşüm, sert ve yarı-sert alüminyum ambalaj atıklarının (meşrubat kutusu, kaplar vb.) geri kazanılmasında kullanılıyor. Tüm evsel atıklar inkinerasyon ile yakıldığında, yakılma sonrasında, atıklar arasında bulunabilecek alüminyum "eddy-akım" metodu ile diğer atıklardan ayrılarak, Geri Dönüşüm prosesi için ayrılıyor.
Esnek (flexible) ambalajlar ise, "enerji kaynağı", bir başka deyişle "yakıt" olarak ekonomiye geri kazandırılıyor.Alüminyumun kolay okside olması "inkenerasyon" işlemi sonucunda yüksek enerji eldesi sağlamaktadır.
İnkinerasyon Sırasında Açığa Çıkan Enerji
Evsel katı atıkların inkinerasyonunda, 6-20 mikron kalınlığında alüminyum folyo içeren esnek alüminyum ambalaj atıklarının tamamı okside olur.
Alüminyum Folyo İnkinerasyon İşleminde İyi Bir Yakıttır
Tipik evsel katı atıklar (çöpler) ortalama olarak %1-1,5 alüminyum içerirler. Bunun da %40'ı esnek (flexible) plastik+alüminyum malzemedeki, 6-20 mikron kalınlığında olan folyo halindeki alüminyumdur. İyi işletilen bir inkinerasyon tesisinde bu folyo alüminyumun tamamı yanar (okside olur) ve ısı enerjisini verir [12].
Şekil 8. Metal Ambalaj Malzemelerinin Türlerine Göre Ayırımı
Şekil 9. Metal Kutunun Geri Dönüşümü
Ynt: Metal Ambalaj Nedir By: abra Date: November 10, 2011, 01:15:48 AM
Paylaşım için teşekkürler